劉敢新 李函錦
活動概述
當(dāng)前,科學(xué)的發(fā)展日新月異,讓我們能上九天攬月,下五洋捉鱉,但地震仍然是不可預(yù)測的嚴重自然災(zāi)害之一,嚴重威脅人類的生命財產(chǎn)安全。我國處于三大板塊的交界處,是地震多發(fā)國家,同時也是遭受地震災(zāi)害最為嚴重的國家之一。為傳播抗震防災(zāi)的科學(xué)理念,提升建筑的抗震性能,避免或減輕人們在地震來臨時受到的傷害,重慶大學(xué)分營組織開展了“震所周知”建筑結(jié)構(gòu)科普體驗活動。
體驗活動包括結(jié)構(gòu)設(shè)計賽、地震模擬體驗和建筑沙盤制作,將嚴肅的基礎(chǔ)學(xué)科與生動活潑的活動相結(jié)合,激發(fā)營員的想象力和創(chuàng)造力,啟蒙科研探索,激發(fā)和引導(dǎo)營員對土木工程、力學(xué)、建筑學(xué)等相關(guān)專業(yè)的認識和興趣,同時傳播應(yīng)急知識,增強緊急事故自我保護能力。
活動內(nèi)容
17日,由土木工程學(xué)院的專家學(xué)者為營員講解有關(guān)地震的知識。在講座中,徐軍博士向營員深入淺出地介紹了地震有關(guān)知識,講解了震級、烈度等大眾經(jīng)?;煜母拍睿尃I員對地震、防震有初步認識。
在了解了地震的有關(guān)知識后, 迎來了今天的重頭戲——結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽。在結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽活動中,營員需要以桐木條為主體材料,構(gòu)建一個理想的建筑主體,要求建筑的抗壓、抗震能力達到規(guī)定要求?;顒蛹茖W(xué)性、創(chuàng)造性與趣味性于一體,引導(dǎo)營員關(guān)注建筑物的防災(zāi)功能,普及應(yīng)急知識,實現(xiàn)了科學(xué)知識的有效傳播。
在模型制作過程中,志愿者耐心地為營員講解步驟過程,并帶領(lǐng)他們進行實踐。各小組營員天馬行空,創(chuàng)意十足,經(jīng)過精心設(shè)計,耐心制作,細心呵護,一個個風(fēng)格迥異的模型從營員手中誕生了。建筑物的主體結(jié)構(gòu)由各種類型構(gòu)件組成,有柱、主梁、次梁等,這些構(gòu)件分別有自己的使命,有的負責(zé)承重,有的負責(zé)分配,有的負責(zé)聯(lián)系,作用各自不同,但又相互協(xié)調(diào),形成一個有機整體。當(dāng)看著自己作品成型的那一刻,每個人的激動之情都溢于言表。
之后,各小組分別對作品設(shè)計初衷和制作過程進行了解釋說明,他們的構(gòu)思奇特,令人驚嘆。例如,模型“1 號樓”頂層設(shè)計了雙層承重,使重物壓力能夠均勻地分布在整個建筑所有的建筑支撐點上,同時兼具了很好的審美效果。建筑的所有交錯處都進行了加固,使之更加抗震,并且更加穩(wěn)定。模型結(jié)構(gòu)主要參考了巴黎鐵塔的鋼架鏤空結(jié)構(gòu),采用交錯式,由4 根桐木條組成模型的底部與地面相抵并與底座相接,使得底部構(gòu)成三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu),大大增加了模型的受力能力。模型的上面3 層分別采用了三角形與人字形交叉結(jié)構(gòu),使來自模型頂部的壓力能夠均勻分布到模型的各點,這樣模型就不至于因受力過于集中而斷裂。模型的裝飾整體詮釋了人地和諧的理念,無論科技如何進步,時代如何發(fā)展,自然永遠是最重要的法則。
18 日,營員來到土木工程學(xué)院振動臺實驗樓,檢驗自己創(chuàng)作出來的模型抗震能力。本次活動所使用的地震模擬技術(shù),是利用小型模擬地震振動臺對制作好的模型進行地震波輸入激勵,通過對模型加載表現(xiàn)的判斷與分析,檢驗?zāi)P偷目拐鹦阅?,提升對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的認識。在不斷增加的層層重壓和地震強度下,營員的模型在測試中表現(xiàn)出優(yōu)秀的抗震能力。很多第一次動手制作模型的營員感到了無比的興奮與自豪。
之后,分營還安排了地震模擬體驗活動,讓營員親身體驗地震來臨時的感覺。進入地震模擬小屋后,屋內(nèi)天旋地轉(zhuǎn),物品搖晃,門窗作響,營員切身體會到了地震的威力,也體會到了房屋防震的重要性。地震模擬體驗活動讓營員在真實的建筑物中感受強烈震感,讓他們對地震有了最直接的親身體驗,留下了深刻的記憶。
此外,分營還組織營員以“山水城市”為主題利用沙盤搭建模型,進行創(chuàng)意展示,發(fā)揮想象力和動手能力制作“美好家園”。在建筑學(xué)院的學(xué)長、學(xué)姐帶領(lǐng)下,經(jīng)過3 小時的設(shè)計與制作,營員制作出了風(fēng)格迥異的模型作品。隨后,各小組選出代表,上臺展示小組成果并闡述對于居住區(qū)設(shè)計規(guī)劃的理念。
總結(jié)
通過開展本活動,引導(dǎo)營員關(guān)注地球災(zāi)害,關(guān)注人類共同命運,激發(fā)探究的夢想,埋下科學(xué)的種子。通過搭建模型、體驗地震,在活動中增進營員對抗震防災(zāi)知識的了解。大災(zāi)面前,人人出力,活動引導(dǎo)營員在敬畏大自然的同時具備防患于未然的意識,并獲得創(chuàng)作的自我愉悅并陶冶情操?;顒悠占傲丝拐鸱罏?zāi)相關(guān)知識,拓寬了營員的知識領(lǐng)域,增強了團結(jié)協(xié)作能力,增進了友誼。將抗震主題與人類共同命運相結(jié)合,提升了活動的意義。
在當(dāng)前我國處于地震活躍小周期的背景下,以營員的視角構(gòu)建心中的城堡,主動思考如何保證建筑物的結(jié)構(gòu)強度,考慮如何協(xié)調(diào)建筑與人文,激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,對于他們以后進行科研探究具有良好的啟蒙作用。
“7 天時間很短,無法滿足我們對知識的貪婪。在重慶大學(xué),無論是古典雅致的圖書館,還是中西合璧的教學(xué)樓,無論是精確高端的科學(xué)儀器,還是一流的學(xué)科建設(shè),都彰顯著雄厚的教學(xué)與科研實力,都散發(fā)出無盡的科研魅力。在這里,我們看到了重慶大學(xué)一輩輩前人力爭上游,為國爭光的美好品質(zhì)。在各個實驗室,我們看到了學(xué)者嚴謹求實、積極進取的求學(xué)精神。聽院士報告會,我們了解了當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的前沿,有了對科學(xué)的堅定信仰。科學(xué)之光,星火相傳。科學(xué)是人類發(fā)展的動力,科技是國家興盛之根本。青年時代,蓬勃發(fā)展的時代,我們應(yīng)該把握機遇,抓緊時間為投身于祖國建設(shè)事業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)?!?/p>
——重慶市酉陽縣第三中學(xué)校 李歡